怎么才能“冲一杯好喝的咖啡”？你需要一点数学知识

怎么才能“冲一杯好喝的咖啡”？你需要一点数学知识

自传入中国后 ，咖啡先是作为一种奢侈饮品 ，而后慢慢变成人们生活里常见的饮品 。现代年轻人有着 “月亮不睡我不睡 ”这样的生活状态 ，使得咖啡等提神饮品成了他们的 “快乐源泉 ” 。大家不但会去店里购买咖啡 ，具备条件的还会选择在家冲咖啡 ，然而 “冲咖啡 ”与 “冲一杯好喝的咖啡 ”，是两个不一样的概念 ，那么怎样才可以冲出好喝的咖啡呢 ？

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没想到吧，咖啡萃取也有公式！

咖啡的口感，与此有关，此为咖啡豆的品种，此为咖啡豆的产地，此为咖啡豆的烘焙度，此为酿造方法，此为冲泡咖啡时的水质，此为冲泡咖啡时的水温，此为冲泡咖啡时的研磨度，此为冲泡咖啡时的用量，此为冲泡咖啡时的挤压度 。

咖啡进行萃取，这在冲咖啡期间，属于极其重要的一个环节，是获取好喝咖啡的关键步骤。

拥有不同溶解度的系统中组分，利用其在溶剂里的情况，进行分离混合物的单元操作，这便是萃取，以用水冲泡咖啡为例，从咖啡粉那儿带走其中可溶性物质的过程，就是如此 。

在经过萃取这个操作之后，我们平常所饮用的咖啡就成为了可溶性物质跟水相互混合而成的东西，一般情况下是运用萃取率（%）去对萃取的程度予以衡量，其计算公式是这样的：

萃取率（%）=萃取出的咖啡物质质量÷原始加入的咖啡豆质量

例如而言呐，拿其 20 克的咖啡粉去制作咖啡，最终咖啡残渣经过干燥之后进行称量是 17 克，如此一来可溶性的成分便是 3 克，咖啡的萃取率为 15%（3 除以 20 等于 0.15） 。

在这个时候，或许会有人讲了，这被称作萃取公式的东西，真的是可靠的吗，在这样的公式之下，什么样的咖啡才能够称得上好喝呢？

50年代，美国的咖啡酿造研究所，对这个早就有了答案的问题进行验证，最理想的萃取率证实是在18%至22%之间。

当萃取率小于百分之十八的时候，就被认定是咖啡萃取不够，如此这般的咖啡口味倾向性是偏酸，

当萃取率大于二十二个百分点的时候，那么就被认定为是萃取过度，如此这般的咖啡口味会偏向于苦，具备烧焦的味道。

由此可见，控制咖啡的萃取率便可实现不同口味咖啡的制作。

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科学家们推导、出来程序模型，以此实现萃取率的调节，进而辅助制作出美味的咖啡。

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用数学模型辅助制作美味咖啡

由数学家，以及化学家，还有材料科学家和咖啡师共同组成的研究团队构建起了一个数学模型，用以模拟真实的冲泡咖啡条件，此后并且他们制作出了特定的研磨咖啡装置模型，该模型当中含有成千上万的咖啡颗粒以及用于冲泡咖啡的水，鉴于咖啡颗粒数量众多且排列方式复杂多样，于是研究者借助数学运算对模拟方程进行了重复达数百万次之多，而且在这个过程中持续不断地灌入水，目的是模拟真实的冲泡咖啡条件，最终通过数学模型来预测究竟会有多少固体咖啡最终能溶解在水里，也就是咖啡的萃取率 。

一份关于浓缩咖啡篮为几何形状的示意图，其图片来源是参考文献1，通过求解一系列方程后发现，所构建的模型能够准确预测在现实生活里咖啡的萃取率。他们有的设想是，当咖啡粒足够大时，水会极为快速地流过咖啡粒；当咖啡磨得细一些时，较小颗粒的比表面积会更大，更大的比表面积意味着与水的接触面积就会更多，所以能够迅速萃取物质。然而实际上，当咖啡粒磨得过于细小时，出现的情况与设想恰恰相反，过于细小的颗粒会堵塞水流动时的缝隙，因而阻碍了萃取程序向前推进，而并非去帮助萃取。咖啡师目标不只是制作美味咖啡，美味咖啡还得可重复制作，研究者测定不同条件下咖啡萃取率重现性来评定制备咖啡口感重现性怎么才能“冲一杯好喝的咖啡”？你需要一点数学知识，数学模拟理论结果表明、咖啡质量少、水在浅咖啡床流动快、咖啡粗磨颗粒均匀、萃取咖啡重现性越好、构建模拟方程下越易行咖啡萃取率预测 。由这样可以看出，和预期情况相反，若想要重复冲泡出美味的咖啡，咖啡师应当减少单次咖啡粉的使用量，并且把咖啡磨得稍微粗一些，如此才能够得到具备高可复制性的美味咖啡，不过并非每个人都爱着同样的咖啡味道，研究者针对这种情形设计了一连串的程序，其原理乃是将过度萃取以及萃取不足的咖啡依照不同比例加以混合，最终达成不同味道咖啡的制备。

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在家怎样控制萃取程度呢?

1.研磨程度

在一定程度上，咖啡研磨得越细，其表面积就越大，这意味着与水的接触程度会更好，进而更利于萃取，并且理论萃取率也会越高。

2.冲泡水量

制作咖啡之时，水会持续不断地流过咖啡床，进而完成萃取，从理论上来说，于咖啡当中流过的水数量越多，那么所提取成分就会越多，也就越有利于萃取。

3.冲泡水温

水的热能能让咖啡完成萃取，这是常见的能量来源呀， 且温度越高，咖啡迅速萃取得以实现，不过建议咖啡萃取的温度把控在90到92℃之间。

4.冲泡咖啡时，压力会影响咖啡的萃取率，更大的压力利于更高程度的萃取；5.水在咖啡表面的湍流，是制作咖啡时水在咖啡床中的一种运动现象，水流速很大时，体系中会形成很多小漩涡，流线不清晰，湍流现象越多且越大，萃取程度越高 。

读完这篇文章，有没有感觉奇怪的咖啡知识增加了呢？

你若是咖啡爱好者，那就赶快凭借 92℃ 这“热乎的”科学知识，着手在家制作一杯契合你口味的美味咖啡吧！